《电气控制与可编程控制器》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 PLC的概念和原理

第七章可编程控制器的概念及工作原理7.1可编程控制器的产生和发展产生：美国通用公司提出研发方案，由美国数字设备公司研制成功，并在通用公司汽车生产线上使用。发展：1高速、大容量、高功能；2经济简易超小型PLC;3对模拟量的控制能力；网络通讯能力。4

第七章 可编程控制器的概念及工作原理 7.1 可编程控制器的产生和发展 产生：美国通用公司提出研发方案，由美国数字设 备公司研制成功，并在通用公司汽车生产线 上使用。 发展：1 高速、大容量、高功能； 2 经济简易超小型PLC； 3 对模拟量的控制能力； 4 网络通讯能力

7.2可编程控制器的定义和特点*7.2.1可编程控制器的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都按易于工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则而设计

7.2 可编程控制器的定义和特点 ❖7.2.1 可编程控制器的定义 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程 序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的 指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控 制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及 其有关的外围设备，都按易于工业系统联成一个 整体、易于扩充其功能的原则而设计

7.2.2可编程控制器的特点1可靠性高，抗干扰能力强2适应性强，应用灵活；3编程方便，易于使用；4控制系统设计、安装、调试方便；5维修方便、维修工作量小；6功能完善

7.2.2 可编程控制器的特点 1 可靠性高，抗干扰能力强； 2 适应性强，应用灵活； 3 编程方便，易于使用； 4 控制系统设计、安装、调试方便； 5 维修方便、维修工作量小； 6 功能完善

7.3可编程控制器的分类及应用7.3.1可编程控制器分类1按容量分：PLC的容量：PLC的输入/输出（I/O）点数。小型PLC：256点以下；中型PLC：256一2048点之间；大型PLC：2048点以上。2按结构分类：箱体式结构：整体式结构，容量小；模块式结构：各个单元以模块的形式出现，灵活的拼装成一个整体

7.3 可编程控制器的分类及应用 7.3.1 可编程控制器分类 1 按容量分： PLC的容量：PLC的输入/输出（I/O）点数。 小型PLC：256点以下； 中型PLC：256—2048点之间； 大型PLC：2048点以上。 2 按结构分类： 箱体式结构：整体式结构，容量小； 模块式结构：各个单元以模块的形式出现，灵活的 拼装成一个整体

7.3.2可编程控制器的应用广泛的应用与工业控制系统中，是整个控制系统的控制核心。能完成模拟量数字量的控制及通讯功能

7.3.2 可编程控制器的应用 ❖广泛的应用与工业控制系统中，是整个控 制系统的控制核心。能完成模拟量数字量 的控制及通讯功能

7.4可编程控制器的组成及各个部分的作用7.4.1PLC的基本组成电源输入接口输出接口来自用户至用户设备设备CPU存储器外围接口编程器

7.4 可编程控制器的组成及各个部分的作用 ❖ 7.4.1 PLC的基本组成 CPU 电源 输 入 接 口 输 出 接 口 存储器 外围接口 编程器 来自用户 设备 至用户设备

CPUPLC的核心，执行PLC自带程序与用户自已编写的程序。不同型号的PLC，CPU芯片是不同的。存储器1系统存储器：存放PLC厂家的程序，固化在ROM中，用户不能直接更改。系统程序主要包括三部分：1）系统管理程序：它主管PLC的运行，使整个PLC按部就班的工作2）用户指令解释程序：将PLC编程语言转换成机器语言指令，再由PLC执行这些指令。3）标准程序模块与系统调用：它包括许多不同功能的子程序及其调用程序，如完成输入、输出及特殊运算等的子程序。用户存储器：有用户程序存储器（程序区）、用户功能存储器（数据2区）两个部分。1）用户程序存储器：存放PLC编程语言编写的程序。2）用户功能存储器：存放用户程序中使用的ON/OFF状态和数值数据等

❖ CPU PLC的核心，执行PLC自带程序与用户自己编写的程序。 不同型号的PLC，CPU芯片是不同的。 ❖ 存储器 1 系统存储器：存放PLC厂家的程序，固化在ROM中，用户不能直接 更改。系统程序主要包括三部分： 1）系统管理程序：它主管PLC的运行，使整个PLC按部就班的工作。 2）用户指令解释程序：将PLC编程语言转换成机器语言指令，再由 PLC执行这些指令。 3）标准程序模块与系统调用：它包括许多不同功能的子程序及其调用 程序，如完成输入、输出及特殊运算等的子程序。 2 用户存储器：有用户程序存储器（程序区）、用户功能存储器（数据 区）两个部分。 1）用户程序存储器：存放PLC编程语言编写的程序。 2）用户功能存储器：存放用户程序中使用的ON/OFF状态和数值数据 等

输入/输出接口模拟量、数字量电源整个系统的供电。5VDC、24VDC；心扩展接口与扩展单元相连通信接口设备与设备间通讯编程器智能I/O接口有自己的处理器系统

❖ 输入/输出接口 模拟量、数字量 ❖ 电源 整个系统的供电。5VDC、24VDC； ❖ 扩展接口 与扩展单元相连 ❖ 通信接口 设备与设备间通讯 ❖ 编程器 ❖ 智能I/O接口 有自己的处理器系统

7.5可编程控制器的工作原理&7.5.1PLC工作方式与运行框图电器控制系统：硬件逻辑系统，时间上并行工作：PLC控制系统：通过程序实现逻辑，时间上串行。220VAC10. 110.0M10.0SB1SB2K10.0()KM1卫M10.0Lo0K甲220VACQ0. 0KM1KQ0. 010. 1M10.0()KM2KM2KQ0. 1M10.000()Q0.1

7.5 可编程控制器的工作原理 ❖7.5.1 PLC工作方式与运行框图 电器控制系统：硬件逻辑系统，时间上并行工作； PLC控制系统：通过程序实现逻辑，时间上串行。 SB2 SB1 K KM1 KM2 K K K ( ) ( ) ( ) I0.1 I0.0 M10.0 M10.0 M10.0 M10.0 Q0.0 Q0.1 I0.0 I0.1 M 220VAC KM1 220VAC KM2 Q0.0 Q0.1

PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式。CPU从第一条指令开始，按顺序逐条的执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始的工作的。扫描周期很短，器件动作近似同步

❖PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作 方式。CPU从第一条指令开始，按顺序逐条的执 行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条 指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始 的工作的。 ❖扫描周期很短，器件动作近似同步